Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
26 02 2026 11:17:35
Представлен конспект повторительно-обобщающего урока по теме "Члeнистоногие"....
25 02 2026 4:56:45
Усики и колючки — надземные видоизменения стeбля. Они располагаются в пазухах листьев либо на листовом узле супротивно листу....
24 02 2026 10:30:21
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
23 02 2026 12:26:13
Урок разработан для учителей и учащихся, занимающихся по программе Н.Сонина. Материал по критериям вида в учебнике по данной программе представлен в недостаточном объеме. Поэтому учителю при подготовке к уроку приходится работать с большим количеством дополнительной литературы. Этот конспект содержит сведения по всем критериям вида, которые иллюстрированы интересными, запоминающимися примерами из окружающей нас природы....
22 02 2026 9:16:57
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представленный материал знакомит учащихся с историей, значением и особенностями озера Байкал, включает викторины, загадки и игры по теме....
21 02 2026 2:20:29
Разработка данного урока позволит учащимся открыть удивительный мир цветов. Растения составляют неотъемлемую часть окружения человека. Особенно велика роль живых растений в городе. Декоративные растения семейства сложноцветные – бархатцы и календула широко используются для озеленения улиц, скверов, парков. Основная цель предлагаемого мною урока – пробудить у детей любовь и бережное отношение к этим скромным растениям....
20 02 2026 16:44:28
Урок обобщения и систематизации знаний учащихся в 7-м классе по биологии "Путешествие в страну Кишечнополостных"....
19 02 2026 7:39:23
Урок является первым в данной теме. Этот урок включает в себя лабораторную работу. Нестандартная наглядность привлечет обучающихся к изучении темы. Выступление медицинского работника на уроке расширяет кругозор подростков.
...
18 02 2026 19:35:52
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
17 02 2026 5:37:48
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
16 02 2026 7:43:57
На уроке учащиеся знакомятся с работой эндокринного аппарата. Все результаты представляются на рабочем листе, который будет у каждого учащегося. Цель урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия – о гумopaльной регуляции и эндокринном аппарате человека....
15 02 2026 13:15:45
Решая образовательные и развивающие задачи урока, автор использует информационные технологии (мультимедийную презентацию), что обеспечивает также существенную экономию учебного времени.
...
14 02 2026 6:17:38
Цель курса - углубить знания в изучении пpaктических основ генетики; продолжаем развивать умения использовать эти знания для решения задач по генетике и саморазвития учащихся....
13 02 2026 2:54:50
Материал урока по теме «Прокариотические клетки» проводится с опорой на ранее изученный материал, в течение урока используется более 20 терминов. Применяется дидактический материал, организована работа с учебником, у доски для индивидуального или фронтального опроса по таблицам, используются межпредметные связи....
12 02 2026 14:59:46
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
11 02 2026 5:55:20
Этот урок является первым в теме "Амфибии" и направлен на построения знания о начале освоения позвоночными животными новой наземно-воздушной среды обитания. В конспекте изложен материал по трем отрядам класса Амфибии (Бесхвостые, Безногие и Хвостатые). К конспекту прилагается иллюстративный материал – презентация, раскрывающий материал урока.
...
10 02 2026 15:19:18
Большой интерес учащихся вызывают занятия, на которых они могут не только приобрести новые знания, но и сами могут выступить в роли учителя, в данном случае - «экскурсовода». В разновозрастной группе кружка всегда есть учащиеся старшего возраста, интересующиеся наукой и овладевшие первичными навыками научного поиска. В процессе занятия они делятся своими знаниями с младшими товарищами.
...
09 02 2026 4:42:17
Автор стремится формировать у учащихся умение выделять главное в изученном материале, проводить сравнение процессов жизнедеятельности, обобщать, систематизировать и анализировать знания; учиться говорить; рецензировать ответы одноклассников; развивать коммуникативные качества личности; давать самооценку знаний.
...
08 02 2026 3:54:44
В настоящее время большое внимание уделяется вопросам экологии. И это не случайно. Влияние человека на природу возрастает с каждым днем, и человек должен задуматься о последствиях своей хозяйственной деятельности.
...
07 02 2026 17:20:43
В данной постановке участвуют дети разного возраста, которые вовлечены в активную агитационно-пропагандистскую работу посредством искусства. Дети получают возможность выступать на сцене и показывать свои таланты. В процессе творчества у обучающихся воспитывается любовь и бережное отношение к планете, природе, друг к другу....
06 02 2026 6:27:45
В статье представлена разработка урока по данной теме.
...
05 02 2026 11:51:40
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
04 02 2026 4:45:16
Инфузория имеет постоянную форму тела, эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс....
03 02 2026 19:25:40
Урок призван повторить материал по заданной теме, закрепить знания, полученные при изучении рыб и земноводных, сформировать понятия об эволюционном процессе....
02 02 2026 20:53:41
Приводится пример работы с тестами по биологии, составленных для учащихся 9-го класса.
...
01 02 2026 5:50:13
Проект призван решить ряд проблем в обучении биологии, выявленных в результате swot и step анализа внешних и внутренних условий. Хаpaктерным в проекте является комплексный подход в решении задач эстетического, экологического и познавательного хаpaктера. Реализация задач проекта предполагает поэтапную работу в трех направлениях: с детьми, родителями и педагогами. Механизм реализации проекта представлен в модулях с указанием ответственных лиц за исполнение модуля. Проект содержит план работы, основные виды деятельности, взаимодействие с лесхозом и питомником, результаты работы школьного лесничества....
31 01 2026 8:51:36
Компетентностный подход поставил учителя перед необходимостью создания программ элективных курсов. Идея посмотреть на биологию как на науку и через науку биологию на окружающий мир – не нова. Может быть, кто-то из учителей биологии также разработал подобный курс. Мне хочется поделиться своим опытом апробации курса "Сквозь призму науки", найти единомышленников, сделать следующий шаг вперед.
...
30 01 2026 18:44:29
На уроке проявляются большие возможности для экологического воспитания учащихся, раскрывается роль уроков химико-биологического цикла в воспитании экологически грамотного поколения с экологической ответственностью....
29 01 2026 4:43:15
Задачей урока является организация деятельности учащихся в группах по заранее подготовленным заданиям, включающим объяснение наблюдений опыта с веткой зеленого растения, помещенного под стеклянный колпак,- на свету и в темноте, работу с текстом учебника, с таблицами, картинами и гербарными экземплярами растений. На уроке учащимся дана возможность оценки, самооценки деятельности....
28 01 2026 12:41:57
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
27 01 2026 4:18:53
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
26 01 2026 7:11:18
Человек неразрывно связан с природой. Он обладает разумом и способен к научному познанию. От его деятельности зависит разнообразие живых организмов и сохранение...
25 01 2026 18:55:24
На этом уроке учащимся даются четкие представление о хаpaктерных признаках трех этапов зимы. Знакомятся с зимними явлениями в неживой природе с учетом особенностей каждого этапа зимы. Урок богат не только наглядными материалами, но и стихами, загадками, пословицами и поговорками о зиме. На оставшееся время предлагается творческая работа....
24 01 2026 14:36:27
Урок "38 недель в своем мире" ‒ рассказ о тех сложных и необычайно важных процессах, которые предшествуют рождению ребенка. По ходу урока ребята самостоятельно составляют "кодекс" здорового образа жизни будущих родителей и приходят к пониманию того, что каждый делает свою жизнь сам и каждый в ответе за собственное счастье....
23 01 2026 12:12:26
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
22 01 2026 2:34:12
Тип моллюски — это мягкотелые животные, преимущественно с билатерально симметричным строением, населяющие как водоемы, так и сушу. Насчитывается более 120 тысяч видов....
21 01 2026 1:29:12
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
20 01 2026 2:55:58
Чтобы ребенок мог почувствовать, понять, принять идею неразрывной связи человека и природы, важно затронуть его душу, обогатить его ум. Используя эмоциональную отзывчивость, любознательность, единство знаний и переживаний, склонность детей к воображению, фантазии, можно получить отклик детей на понимание ими экологических проблем - это их творческие работы: экологические сказки. Экологические сказки служат источником формирования элементарных экологических понятий....
19 01 2026 2:15:43
Урок биологии с учетом требований компетентностного подхода развивает познавательные, регулятивные, коммуникативные универсальные учебные действия. Учащиеся самостоятельно работают с источниками информации, выполняют лабораторную работу. Используются проблемный метод, рефлексивный, создается ситуация успеха....
18 01 2026 0:57:57
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Цели урока: изучить явление сна; разъяснить физиологическую сущность сна, природу сна и сновидений, цикличность, его значение в нормальном функционировании мозга; показать, что циклы сна и сновидения определяются как внутренними, так и внешними факторами; познакомить с теориями сновидений К.Юнга и З.Фрейда....
17 01 2026 6:20:39
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
16 01 2026 19:55:48
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
15 01 2026 15:33:26
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
14 01 2026 7:21:10
Урок проводится в форме игры «Покорение вершины», где учащиеся перевоплощаются в спортсменов-альпинистов, покоряющих вершину знаний. Систематизируются знания о строении и жизнедеятельности растительной клетки, клеточном строении растений, размножении клетки. Учащиеся работают с оптическими приборами, готовят микропрепараты. Учащиеся подводятся к выводу о познаваемости живой природы, единстве растительных организмов....
13 01 2026 13:53:23
Учебное занятие может быть проведено в урочное время при изучении темы "Опopно-двигательная система". Для формирования у учащихся способности наблюдать за организмом, делать выводы, развития умений применять полученные знания об ОДС в разных ситуациях используется частично-поисковый и исследовательский методы....
12 01 2026 1:55:32
Мероприятие проходит в игровой форме. Основной ход игры похож на телевизионную версию "Своя игра". Игра состоит из трех туров и финала. В каждом туре четыре темы, в каждой теме по пять вопросов. Участники игры сами выбирают тематику.
...
11 01 2026 11:18:37
Урок показывает единство строения и функции опopно-двигательной системы, значение физкультуры и спорта для формирования здорового образа жизни человека. Как показала пpaктика, такой метод урока активизирует познавательный и творческий интерес учащихся, фантазию, воспитывает патриотизм и чувство гордости за свою родину....
10 01 2026 10:57:36
Урок помогает узнать отличительные черты живых организмов, их клеточное строение, о средах обитания организмов, их приспособленности к жизни в них, о распространении растений и животных на материках, в океанах, в важнейших зонах Земли....
09 01 2026 16:52:46
Интегрированный урок-конкурс в 5-м классе. Ученики по разделу «Физкультура» совершенствуют технику ведения мяча, развивают координационные способности. По разделу «Природоведение» дети углубляют знания о телах живой и неживой природы....
08 01 2026 19:23:42
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
